Survie à haute température

[invitebd23436b]

Bonjour,
suite à une discussion sur un autre forum, j'en viens à poser ici ces questions :

-Comment le corps humain travaillant fait-il pour vivre par une température de 37°C et plus? Il n'y a pas de moyen d'évacuer beaucoup de chaleur des réactions biochimique.
L'évaporation de 4 litres d'eau par jour par la transpiration (ce qui fait beaucoup à boire) ne fournit même pas le 2500kcal produit par le métabolisme basale.
A ce métabolisme de base, s'ajoute quelque milliers de kcal dus à une activité physique pour les personnes travaillant dans le désert. Plus l'énergie du rayonnement solaire.


L'évacuation de chaleur par rayonnement du corps doit être négligeable, et cette par convection inexistante à 37°C (à une température supérieure, il y a même apport de chaleur par convection) alors que c'est par ce moyen qu'on évacu la chaleur sous nos contrées.

Je ne vois pas comment les travailleurs du désert ne meurent pas d'hyperthermie...

-Accessoirement, quelle est la fonction de la consommation de sel par les nomades du désert?
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[invite2046fe6d]

ayant fait mon service militaire à Djibouti une des régions les plus chaudes du globe, je peux en partie répondre.

On transpire énormément pour maintenir coûte que coûte une température convenable et il faut boire beaucoup. Par contre on buvait beaucoup de bière qui avait l'avantage de faire uriner et ainsi éviter les problèmes rénaux.

Le sel consommé par les nomades est là pour compenser les pertes par transpiration. le commerce est très important et je me rappelle à Djibouti le commerce effectué par des nomades à partir du lac Assal, un lac d'eau de mer qui s'assèche et où on peut trouver des concrétions de sel

http://fr.wikipedia.org/wiki/Lac_Assal

d'autre part les nomades portent des vêtements amples et le plus souvent de couleur claire pour "repousser" les rayons. La djellabah est un habit fabuleux pour le désert, et on est très à l'aise dedans. On ne ressent pas la chaleur comme avec des vêtements occidentaux.

[vanos]

Bonsoir,

On résiste sans problème (pour une personne en bonne santé) à une température de plus de 100° C dans un sauna pendant une vingtaine de minutes. C'est dur mais ça passe.

Salut.

[invitebd23436b]

Ici, je posais une question sur le bilan thermique des gens travaillant dans le désert.

à moins de boire plus de 10 litre d'eau par jour, la transpiration ne peut pas compenser tous les apports de chaleur interne et externes qu'il subissent.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite17a570c1]

Et comment se fait-il alors qu'ils ne se noient pas dans ce qu'ils boivent? Tu décides des choses physiologiques sur un simple calcul sans tenir compte de plein de facteurs...

Perso, j'ai la flemme de faire un cours de physiologie complet sur la thermo- et osmorégulation. S'il y a des courageux... Sinon, un livre peut très bien faire l'affaire, Jeuf, et puis ça te permettra de poser des questions plus précises ensuite.


Cordialement,

[invitebd23436b]

Et comment se fait-il alors qu'ils ne se noient pas dans ce qu'ils boivent?

Je ne comprend pas cette question.

Je ne connais pas la quantité d'eau maximum qu'on peut boire quotidiennement, sur plusieurs jours (après tout, peutêtre les gens du désert boivent 10-15l par jour).


Je n'ai pas besoin d'un "cours complet" . J'aimerai juste connaitre rapidement les phénomènes endothermiques, si l'évaporation ne suffit pas, qui évitent au corps humain de surchauffer dans ces conditions. Je ne pense pas que ça demande des explications détaillées.
Je comprend toutefois que tout le monde n'ait pas la motivation pour répondre. Je ne force personne. Moi-même je suis las et incapable d'écrire des trucs que je sais, pouir répondre , en certains cas.

Mais si on doit se réferer aux livres pour trouver les réponses à ses questions, à quoi sert donc le forum? J'ai écrit un message , avec pour intitulé
"Titre de votre question", je suppose donc qu'on peut poser des questions et avoir des réponses sur ce forum...

[invitebd23436b]

Les étude sur le comportements du corps humain face à la chaleur datent des année 50-60.
On mesure le métabolisme par deux moyens : soit à partir de l'O2 absorbé respiré et du CO2 rejeté, on en déduit l'énergie libérée,
soit dans des "pièces calorimètres". La première méthode est plus courante, meme si le masque pour faire des mesures de respiration gène les sujets.

J'ai revu hier soir une grande partie du livre d'André Missenard,
"Que sais-je", La chaleur animale (PUF).
Je n'ai pas trouvé de réponse aux question que je pose plus haut.

Ces études des années 50 ne semblent pas avoir laisser de mystère. Il n'en est du moins pas question dans le livre de Missenard.
Page 71, il est question du professeur Lehmann (je suppose que c'est le même, celui du CECA), que j'ai évoqué par ailleurs....

Assez souvent appraît le graphique de métabolisme en fonction de la température. On voit la convection/rayonnement chuter quand T augmente, juste à moins de 0 (c'est à dire que le milieu n'évacue plus, mais apporte de la chaleur); la suddation/évaporation connait un maximum je crois, vers 30°C... tandis qu'apparait une cusieuse courbe en pointillé, nommée "métabolisme" , à partir de 34°C, sur la courbe de production de chaleur de l'organisme, et je me demande ce que c'est.
(Je ne retrouve pas ce graphique sur internet, dommage)

sur http://www.all-musculation.com/notio...ergetique.html
je lis comme mécanisme de réfroidissement à haute température (32° et plus) :
"C'est la thermolyse qui va se charger de refroidir le corps (avec en autre l'activation de la sudation)"
et je ne sais pas en quoi consistent ces réactions bio-chimiques endothermiques, j'aimerai en savoir plus. Si du moins il s'agit de réactions chimiques.

Mais sur wikipédia , article "Thermolyse", je lis que "Chez l'homme le seul système efficace de thermolyse est la sudation.", soit un réaction physique, qui comme on l'a vu ne suffit pas à expliquer la survie des travailleurs du désert (à moins de boire au moins 15 litres d'eau par jour, peu vraisemblable), qui extraient le pétrole si indispensable à notre économie qui en est massivement dépendante. Je ne comprend donc toujours pas . Heuresement que cette non compréhension n'implique pas l'hyperthermie immédiate de ces travailleurs. Je ne comprends pas non plus pourquoi je n'ai pas d'explication sur ce forum.

[invite6f9dc52a]

Bonjour,
En fait tu en sait déja beaucoup.

(à moins de boire au moins 15 litres d'eau par jour, peu vraisemblable) ...

Mais si, vraisemblable, et meme necessaire; cette augmentation d'apport d'eau sert effectivement a maintenir la temperature corporelle.
Il ne faudra pas oublier l'apport en sel perdu par la transpiration.

[invitebd23436b]

15 litres d'eau... Ce n'est pas, je crois, si qui a été mesuré lors des études sur les travailleurs du désert. Ce n'est pas vraisembleble peut-être uassi, au regard de ce qu'aurait dû transporter les caravaniers. Mais je peux me tromper.
Peut-être quelqu'un qui l'expérience de la vie dans ces conditions pourra nous dire si on boit de l'ordre de , ou plus de 15l par jour...ou près d'un litre par heure éveillée.

[invite7f2916f1]

A priori dans le désert , il ne fait pas 45 °C 24h de suite , normalement il fait froid pendant la nuit.
Du coup on peut compter 12h d'extrème chaleur au maximum je pense , non?

Edit: bon c'est pas la question de toute façon . C'est vrai que les 15 litres d'eau par jour me semblent vraiment élevés , pour des raisons pratiques . D'où tiens tu ce chiffre?

[invité576543]

Bonjour,

Si on prend 2 MJ/kg de chaleur latente de vaporisation de l'eau, 15 litres ça fait 30 MJ, soit 7 kCal.

Cordialement,

[invité576543]

Par ailleurs, je trouve la question intéressante.

Pas de réponses autre que d'aller chercher dans des livres?

Cordialement,

[invitebd23436b]

Je n'ai pas le livre sous la main, ni chez moi, mais voici en gros les chiffres calculé lors de l'étude Prohuza (problèmes humains en zone aride), étude menée en algérie française sur des ouvriers du pétrole, année 1950 , et si on en croit les chercheurs qui ont mené ces calculs :
en juillet, le métabolisme de base et leur travail génèrent en interne 2150kcal/j ;
les apports dû au rayonnement et à la convection de l'air chaud apportent 4000kcal/j



L'évaporation de 4,1litres (ils en buvaient un peu plus, mais une partie est rejetée sous forme d'urine) évacue moins de 2400kcal/j .
En instannée, cela donne 116 Watt évacués (peut-être un peu plus, j'ai oublié un mécanisme?) pour 300 watt que reçoit le corps.


En ordre de grandeur, il y a donc une grosse différence...

Allons plus loin : la différence de 180 W devrait avoir pour conséquence le réchauffement sur le corps de ces travailleurs, de capacité thermique de l'ordre de m Cp = 70kg*4000 J/kg.K = 280 000 J/K
(je prend 4000 car le corps humain est composé essentiellement d'eau, qui a à peu près ce Cp)

Un réchauffement de 5 degrés, amenant le corps de 37°C à 42°C (seuil mortel) en 5*280 000/180 = 7800 secondes, un peu plus de deux heures, soit largement moins que le temps d'alternance avec la nuit qui aurait offert quelque repos aux corps. D'après cette étude, ces travailleurs se portent bien, ne font pas d'hyperthermie, et continue d'extraire du pétrole. C'était le cas dans les années 50, c'est toujours le cas aujourd'hui.

Il faut donc supposer que l'équilibre se fait en instantanné , qu'il n'y a pas un excès de 180W ni même de 100 ou 50,
mais donc je demandai qu'est-ce qui permet cela.

[invité576543]

Je ne connais rien de particulier sur le sujet, mais la question m'amène à réfléchir.

Une spéculation peut-être farfelue (mais je ne trouve rien sur la toile autre que disant "la sueur est le seul mécanisme..." -ce qui d'ailleurs n'est pas correct, puisqu'il y a aussi la perte par les poumons).

La température dangereuse est celle interne (cerveau en particulier). La température de la peau peut être bien plus élevée. Si elle plus élevée que la température ambiante, elle peut évacuer de la chaleur.

Ca pose la question de la circulation. Mais une partie notable du refroidissement par évaporation est dans les poumons, et on pourrait (?) imaginer que le sang arrivant aux poumons soit très chaud, mais nettement plus froid en sortie (d'où il va vers le cerveau et autre).

A-t-on des données sur la température de la peau, par opposition à la température centrale?

Cordialement,

[invitebd23436b]

La peau est à 34°C environ, et même 30° sur les main et le pieds,
mais ce en condition thermique "normale", avec un air entre 20 et 30°C , ou quelque chose de cet ordre; là où le corps n'est pas en difficulté.

Il va de soit, en thermodynamique, que si l'interieur du corps est à 37° ou plus, si l'air est à plus de 37°C, la peau qui se situe entre les deux, ne peux être à moins de 37°C (mise à part avec l'évaporation de l'eau qui refroidit, je ne sais pas de combien).

[invitebd23436b]

Ha oui, aussi, concernant l'énergie évacué par les poumons, il s'agit d'eau évaporé, comme dans le cas de la sudation. Le bilan énergétique est le même.


Les bilans thermo-hydrauliques sont, me semble t-il, assez facile à faire :
il y a de l'eau bue, et pas d'autre apports en eau.

l'eau peut être rejét sous forme liquide (urine)
le reste est évaporé à 2,5MJ/kg, soit sous forme de vapeur dans l'eau rejetée, soit par la sueur, et peu importe quel proportion de l'un et l'autre entre en jeu.

On peut considérer la quantité d'eau constante dans le corps sur une journée ( on ne se décharge pas ou n'enmagasine pas 5 litres d'un jour à l'autre...), d'où comme je disais, des bilan thermiques simples à voir, en ordre de grandeur (en l'occurence : moins de 2500kcal évacuées en buvant 4 litres/jour)

[invité576543]

il y a de l'eau bue, et pas d'autre apports en eau.

Si, mais c'est petit devant 15 litres. La combustion de 500 g d'hydrates de carbone génère 2200 kcal et 300 g d'eau. La combustion de 250 g de lipides donne 2200 kcal et de l'ordre de 300 g d'eau aussi. Pinaillage. (Mais certains animaux du désert ne boivent pas et ne mangent que du sec...)

Cordialement,

[invitebd23436b]

La combustion de 500 g d'hydrates de carbone génère 2200 kcal et 300 g d'eau. La combustion de 250 g de lipides donne 2200 kcal et de l'ordre de 300 g d'eau aussi

Effectivement, je les avait oublié, merci de les signaler.
On voit là qu'ils n'ajoutent en effet que peu d'eau dans l'ensemble,
0,3L puisqu'on considère que le métabolisme se limite à 2400kcal en ordre de grandeur. et cette production d'eau produit génère surtout des apports de chaleur.

[invite6f9dc52a]

Je confirme, quand tous (pas beaucoup, en fait) les autres mécanismes sont saturés, seule l'augmentation de la transpiration va permettre d'évacuer l'excès de "chaleur", si il n'y a pas d'apport d'eau (en fait, il n'y a pas vraiment d'autre limite que la résistance de l'organisme), il y a déshydratation.
Un pilote de F1 ou un cycliste aura perdu facilement de 2 a 3 Kg (d'eau) pendant la course (en plus de ses apports hydriques).

[inviteccd7bd91]

Tu t'en pose des questions Pour comprendre un peu plus les phénomènes énergétique il faut comprendre la base, ce qu'est une calorie : plus d'info sur cette page #################### avec pas mal d'explications intéressante qui devrait te plaire.

[antek]

Tu t'en pose des questions Pour comprendre un peu plus les phénomènes énergétique il faut comprendre la base, ce qu'est une calorie : plus d'info sur cette page ################## avec pas mal d'explications intéressante qui devrait te plaire.

Depuis 8 ans il a dû comprendre.
Pour que tout le monde se comprenne on parle plutôt de Joule.

[ramzus2]

j'ai rien lu des réponses que t'a eu, mais à mon humble avis, la température du corps on la tire de l'hyper-proximité de nos cellules l'une de l'autre, en plus de la production de chaleur par le travail musculaire qui n'est pas négligeable, et le systèmes de refroidissement du corps est très ingénieux, d'ailleurs des entreprises d'automobile s'en inspire, en effet le liquide de refroidissement la sueur est relâché goutte à goutte ce qui provoque l'évaporation de ces gouttes diminuant ainsi la chaleur du corps....
les travailleurs du désert ne meurt pas d'hyperthermie tout simplement parce qu'ils transpirent si il n'y avait pas de transpiration, ils vont suffoquer dans une demi heure pas plus d'exposition au soleil de plomb du désert.

[invite6f9dc52a]

j'ai rien lu des réponses que t'a eu, mais à mon humble avis,...

Cette lecture aurait pourtant permis de voir que c'était un déterrage et que le niveau des réponses était bien meilleur .

[invite0bbe92c0]

Depuis 8 ans il a dû comprendre.
Pour que tout le monde se comprenne on parle plutôt de Joule.

Je pense que c'est surtout une pub pour son site.

[invite0bbe92c0]

j'ai rien lu des réponses que t'a eu, mais à mon humble avis, la température du corps on la tire de l'hyper-proximité de nos cellules l'une de l'autre, en plus de la production de chaleur par le travail musculaire qui n'est pas négligeable, et le systèmes de refroidissement du corps est très ingénieux, d'ailleurs des entreprises d'automobile s'en inspire, en effet le liquide de refroidissement la sueur est relâché goutte à goutte ce qui provoque l'évaporation de ces gouttes diminuant ainsi la chaleur du corps.....

J'ai vraiment du mal à gober que vous avez un master en bio.

[invitebd23436b]

En huit ans, je n'ai pas trouvé la réponse, mais il faut dire que je n'ai pas trop cherché.
La tentative rapidement maîtrisé de faire une publicité à le mérite de ressortir cette question.

Je me relis, je me trouve pas complètement clair, mais pas complètement bête du tout.

j'ai pas la réponse toujours, je reprends les chiffres :
"Le métabolisme de base et leur travail génèrent en interne 2150kcal/j ;
les apports dû au rayonnement et à la convection de l'air chaud apportent 4000kcal/j

L'évaporation de 4,1litres (ils en buvaient un peu plus, mais une partie est rejetée sous forme d'urine) évacue moins de 2400kcal/j ."

Les travailleurs du désert auraient au moins 6000 kcal à évacuer par jour ( d'accord pour l'unité internationale : 25 MJ/j) et en buvant, comme on le mesure facilement, de l'ordre de 4 L, il ne peuvent évacuer plus de 10MJ/j par évaporation.

[invite6f9dc52a]

Rapidement, en plus du métabolisme basal et de l'échauffement du au rayonnement solaire, il y a le métabolisme global fourni par l'organisme dans des conditions données qui font monter la température centrale. Il a été constaté des pertes en eau par transpiration jusqu'à une dizaine de litres suivant les activités et les conditions. Le fait est que le calcul ne peut être que rétroactif car les métabolismes ne se valent pas et que le rendement n'est pas le même pour tout le monde et suivant les activités (au passage, le fait de transpirer est aussi producteur de chaleur et de consommation d'énergie).
Sinon, la transpiration est une perte d'eau et de sel et si on compense la perte en eau et pas en sel, on s'expose rapidement à de gros problèmes (troubles dits électrolytiques).